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低压配电设备选择
浏览458次2017-04-17 09:46

低压配电设备主要电气参数

低压配电设备主要电气参数有额定电流、额定短时耐受电流(c,1s)、额定峰值耐受电流(k,0.1s)、额定分散系数、防护等级、内部隔离形式等等。其中额定电流、短时耐受电流、峰值耐受电流和防护等级在产品说明书中查得到, 而内部隔离形式说明书中一般不会给出,分散系数是产品试验的一个参数 虽然这些参数大部分都经常接触,但要准确理解并不容易。

1.额定电流

额定电流一般指配电设备进线开关的额定电流。配电柜额定电流一般指水平母排最大电流,往往等于受电柜主开关额定电流。所有馈电柜额定电流之和乘以同时系数可以得到主母排额定电流。馈电柜额定电流一般指垂直母排的电流,垂直母排额定电流应大于馈电回路额定电流乘以分散系数。在配电设计中每个柜额定电流一般不要超过说明书中规定的额定电流.因为电流太大柜内温升影响大。如果受条件所限可以通过加大柜体尺寸和加大导体尺寸,保证温升限制在标准范围内。至于加大多少才能保证温升不超标,这用到外推法推算温升,可以参考IEC 890《用外推法检查低压开关设备和控制设备部分型式试验成套设备(PTTA)的温升》。温升涉及到安装工艺、外壳防护等级、柜内元件功耗等等,所以利用外推法得出温升值比较复杂。不过有一个简易方法——类比法。例如XL一21动力柜有方案A、B、C:

方案A:柜宽400 mm, 断路器400A ,铜母}TMY一5 (40mm×4mm)

方案B:柜宽350 mm,断路器200A,铜母排TMY 一5 (40mm×4mm)。

方案C:柜宽600 mm,断路器800A ,铜母排TMY一5 (50mm×5mm )。

以上方案均通过型式试验,温升合格。现设计计算电流为600A ,但空间限制无法放下两面动力柜,即无法选择方案A、方案B。利用方案C在空间上可以满足要求,不过此时选用断路器框架电流为800A,整定值为600A,母排为TMY一5(50mm×5mm),这样可以保证断路器外接端子与方案C一致。显然通过800A电流温升合格,在同样条件下通过600A电流温升肯定不会超过标准。

需要指出的是利用类比法要保证所采用的方案外部条件不变,如果外部条件发生变化,很难保证温升不超标。如果上述条件中将铜排改为TMY一5(50mm×4mm),此时由于母排与断路器搭接面变小,温升肯定升高; 电流从800A降到700A, 温升下降。升高值与下降值孰大孰小很难说清楚,温升结果很难说。其次温升同电流关系、同防护等级关系、同母排搭接面关系并非简单线型关系.国外公司都有自己的外推公式计算非标方案的温升,极大限度满足供配电设计需要。在此利用类比法显然大马拉小车,不过在没有外推法情况下.它不失为验证非标方案是否可行的简单方法。

2.额定短时耐受电流(/c )

额定短时耐受电流指成套设备中一条电路在规定条件下能安全承载短时耐受电流方均根值,该时问一般为1s。同柜体结构和母排固定件有相当大关系。

GGD、GCK、MNS等低压配电柜采用型材进行组装而成, GCK柜采用CF 28型材, MNS柜和进口柜大多采用C型材,GGD柜采用8 MF型材,型材采用冷轧钢板弯制而成,型材上冲有等距孔供安装支件使用。母排固定件称为母线框或母线夹,用环氧树脂压制而成,耐高温,有一定强度。额定短路电流在《低压成套开关设备和控制设备第1部分: 型式试验和部分型式试验成套设备》(GB 7251.1—2005)中分10kA、15kA、30kA、50kA、80kA、100kA六档。

抽出式开关柜GCK、GCS柜的主母排短时耐受电流一般为80kA,垂直母排为50kA ;MNS柜的额定短路耐受电流大一些,主母排短时耐受电流为100kA,通常用在短路电流大,对供电可靠性要求高的地铁、机场、石化等重点工程。

固定柜GGD1型短时耐受电流较低, 一般为30kA,GGD2型为50kA,GGD3型为80kA,一般用在小型供配电工程中,亦可用在对供电可靠性要求不高的中型供配电工程中。

动力柜的短时耐受电流一般在30kA以下,一般用在小型配电工程中作为动力现场配电。配电箱一般用于室内配电,为终端产品,由于由非专业人员操作,其短路耐受电流都比较低,一般在10kA以下。

3.额定峰值耐受电流(/k)

额定峰值耐受电流是指在规定的试验条件下,制造商规定此电路能够圆满地承受的峰值电流。峰值电流时间一般为0.1S。为确定电动力的强度,耐受电流的峰值(,D )应用短时耐受电流乘系数n获得。

4.额定分散系数

额定分散系数指成套设备中或成套设备一个部分中(例如一个柜架单元或框架单元)有若干主电路,在任一时刻所有主电路预计电流最大值的总和与该成套设备或其选定部分的所有主电路额定电流之和的比值。在GB 7251.1—2005中给出了该参数。

额定分散系数对于配电设计来说特别有用。例如GCK柜中垂直母排的额定电流为1600A,某个配电柜共有3个400A回路,3个200A回路,一个160A回路,共配置总安装电流1960A ,根据GB 7251.1—2005中规定7个回路分散系数为0.7,垂直母排额定电流1600A,则安装电流可以为1600A/0.7=2285.7A,上述总安装电流为1960A,从垂直母排电流角度来看,在一个柜中安装3个400A回路,3个200A回路,1个160A回路,在正常情况下不会超过垂直母排承受能力。

低压配电设备防护等级及内部隔离形式

防护等级

指设备外壳防护等级。对于抽出式配电柜,测试位置、分离位置及连接位置防护等级均相同,从一个位置到另一个位置转移时防护等级不会发生变化。防护等级越高,安全性能越好。但是防护等级越高,外壳密闭性越好,散热就越差,运行时产生的热量无法散出去,致使柜内温度升高,电器绝缘性能下降,对于设备安全运行直接构成威胁。所以在供配电设计选择柜型时,不应一味追求高防护等级,如果防护等级太高,柜内运行温度高,开关设备可能要降容使用,绝缘也要进行特殊处理,显然加大了制造成本。在防护等级和温升这对矛盾中,应根据具体情况进行分析。在配电房内的配电柜防护等级可以选低一点,为了防止蛇、鼠之类小动物进入柜内,可以在电缆沟和进出线位置处进行封堵。由于选用较低防护等级,柜内运行条件好。在配电房中的配电设备,防护等级一般选IP30就足够了:在户外要考虑防水问题,防护等级可能达到IP54。GCK、GCS抽出式开关柜防护等级一般为IP30、IP40,MNS柜防护等级一般为IP40、IP50。

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